CN108775046A - 一种家庭储水系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种家庭储水系统，涉及储水设备技术领域。其中，这种储水系统包括外部水源、用以储存备用水的蓄水单元，以及用水终端。储水系统还包含水压速率检测单元和第二阀门，外部水源和用水终端连通组成第一水路，第二阀门和蓄水单元相连通组成第二水路，第二水路并联在第一水路上。第二水路具有供蓄水单元出水的出水端、用以驱动该出水端相对蓄水单元上下活动的升降机构、用以检测出水端相对蓄水单元高度信息的位置检测器，水压速率检测单元能够依据检测到的总水路的水压信息，控制升降机构以驱动出水端相对蓄水单元上下移动，实现蓄水单元储存的水随着总水路的水压而变化，总水路的水压越小蓄水单元储存的水越多。

Description

一种家庭储水系统

技术领域

本发明涉及储水设备技术领域，具体而言，涉及一种家庭储水系统。

背景技术

水是人类生活所必须的物质，由于现实生活中会遇到突然停水的问题，给人们生活造成严重的不便。如果提前储存水以便停水时使用，又容易导致水变质、滋生细菌和微生物不能使用。现有技术中，中国公开号为：CN204919677U的专利公开了一种家庭储水系统，该专利通过水路中压力速率的变化，来判断水路是否停水，进行预先的储水以备使用，可以解决停水时的储水问题，同时又能保证水质的良好。

但发明人发现该现有技术方案实际应用中存在缺陷。由于从发现停水的信息到真正停水的时间间隔短，且水压变低导致水流变小，在短时间内难以储存足够的备用水以供停水时使用。有鉴于此，发明人在研究了现有的技术后特提出本申请。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种家庭储水系统，包括：外部水源、用以储存备用水的蓄水单元，以及用水终端，所述储水系统还包含水压速率检测单元和第二阀门，所述外部水源和所述用水终端连通组成第一水路，所述第二阀门和所述蓄水单元相连通组成第二水路；所述第二水路并联在所述第一水路上，所述第一水路和所述第二水路组成总水路，所述水压速率检测单元用以检测所述总水路的水压和水压下降的速率，所述第二阀门用以使所述第二水路连通或断开；

所述第二水路具有供所述蓄水单元出水的出水端、用以驱动该出水端相对所述蓄水单元上下活动的升降机构、用以检测所述出水端相对所述蓄水单元高度信息的位置检测器，以及连通该出水端和所述第一水路的出水管，所述外部水源和所述蓄水单元能够一起给所述用水终端供水；

所述储水系统还包括电连接所述第二阀门、所述水压速率检测单元、所述升降机构,以及所述位置检测器的控制电路，所述水压速率检测单元能够依据检测到的所述总水路的水压信息控制所述升降机构，以驱动所述出水端相对所述蓄水单元移动到与所述总水路的水压信息相对应的高度。

作为进一步优化，所述水压速率检测单元包含：用以检测水压的水压检测器、用以计时的计时器，以及电连接所述水压检测器和计时器的微处理器；所述微处理器能够通过来自所述水压检测器和所述计时器的信息计算水压的变化速率。

作为进一步优化，所述蓄水单元上配置有水容量检测器，该水容量检测器用以检测所述蓄水单元存储水的水位高度，所述水容量检测器和电连接于所述微处理器；当所述蓄水单元存储的水的高度大于所述出水端的高度时，所述微处理器能够控制所述第二阀门关闭，以使所述总水路的水不能流入所述蓄水单元；当所述蓄水单元存储的水的高度小于所述出水端的高度时，所述微处理器能够控制所述第二阀门开启，以使所述总水路的水流入所述蓄水单元。

作为进一步优化，所述微处理器能够在水压小于第一阈值且水压下降的速率大于第二阈值时，控制所述第二阀门打开，同时控制所述升降机构以驱动所述出水端移动到相对所述蓄水单元的最高位置。

作为进一步优化，所述储水系统还包含有第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀配置在所述第一水路上，所述第二单向阀配置在所述第二水路上，所述第二单向阀用以阻止所述蓄水单元的水逆流到所述第一水路上，所述第一单向阀用以阻止所述蓄水单元流向所述用水终端的水逆流到所述第一水路上。

作为进一步优化，所述储水系统还包含有第一阀门，所述第一阀门用以控制所述外部水源出水或者不出水。

作为进一步优化，所述第二阀门为电磁阀，所述出水管为柔性管道。

通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：

1、本发明的家庭智能储水系统，通过配置水压速率检测单元、第二阀门、出水端、位置检测器，以及升降机构，水压速率检测单元能够依据总水路的水压通过升降机构调节出水端相对蓄水单元的高度；当水容量检测器检测到蓄水单元中的水位高度大于出水端的高度时，水压速率检测单元能够控制第二阀门关闭，来自外部水源的水不能流入蓄水单元；当水容量检测器检测到蓄水单元中的水位高度低于出水端的高度时，水压速率检测单元能够控制第二阀门开启，来自外部水源的水能流入蓄水单元；在以上过程中，蓄水单元和外部水源能同时给用水终端供水，同时通过以上方案，蓄水单元能够始终保持有一定容量的水，且该容量的水能够随着总水路中的水压变低而增多，随总水路中的水压变大而减少，可以保证在停水时，蓄水单元能够储存足够多的水以备使用，且由于蓄水单元和外部水源同时给用水终端供水，可以保证蓄水单元中水的水质；

2、本发明的家庭智能储水系统，当发生停水时，总水路中的水压会持续下降，当水压速率检测单元检测到总水路中的水压小于第一阈值且水压下降的速率大于第二阈值时，能够控制所述第二阀门打开，同时控制所述升降机构以驱动所述出水端移动到相对所述蓄水单元的最高位置，让蓄水单元储存尽可能多的水。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明一实施例，储水系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例，水压速率检测单元的电性关系图；

图3是本发明一实施例，储水系统一天内的压力变化图；

图4是本发明一实施例，储水系统断水时的压力变化图；

图中标记：1-外部水源，2-水容量检测器，3-蓄水单元，4-第一阀门，5-水压速率检测单元，6-第二阀门，7-第二单向阀，8-第一水路，9-第一单向阀，10-用水终端，11-第二水路，12-水压检测器，13-微处理器，14-计时器，15-位置检测器，16-出水端，17-出水管，18-升降机构。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

由图1所示，在本实施例中，一种家庭储水系统，包括：外部水源1、用以储存备用水的蓄水单元3，以及用水终端10，储水系统还包含水压速率检测单元5和第二阀门6，外部水源1和用水终端10连通组成第一水路8，第二阀门6和蓄水单元3相连通组成第二水路11；第二水路11并联在第一水路8上，第一水路8和第二水路11组成总水路，水压速率检测单元5用以检测总水路的水压和水压下降的速率，第二阀门6用以使第二水路11连通或断开。由图1所示，第二水路11具有供蓄水单元3出水的出水端16、用以驱动该出水端16相对蓄水单元3上下活动的升降机构18、用以检测出水端16相对蓄水单元3高度信息的位置检测器15，以及连通该出水端16和第一水路8的出水管17，外部水源1和蓄水单元3能够一起给用水终端10供水。由图1所示，储水系统还包括电连接第二阀门6、水压速率检测单元5、升降机构18,以及位置检测器15的控制电路，水压速率检测单元5能够依据检测到的总水路的水压信息控制升降机构18，以驱动出水端16相对蓄水单元3移动到与总水路的水压信息相对应的高度。在本实施例中，第二阀门6为电磁阀，用水终端10可以为各种用水设备，如：水龙头、花洒、顶喷、马桶等，出水管17为柔性管道，升降机构18为气缸式升降装置。

由图2所示，在本实施例中，水压速率检测单元5包含：用以检测水压F的水压检测器12、用以计时t的计时器14，以及电连接水压检测器12和计时器14的微处理器13；微处理器13能够通过来自水压检测器12和计时器14的信息计算水压的变化速率K。当t1时检测的水压为F1，t2是检测的水压为F2，那么K＝(F1-F2)/(t1-t2),其中处理逻辑关系与简易计算的微处理器13，为现有技术，再次不再赘述。

由图1和图2所示，在本实施例中，蓄水单元3上配置有水容量检测器2，该水容量检测器2用以检测蓄水单元3存储的水的高度，水容量检测器2和电连接于微处理器13；当蓄水单元3存储的水的高度大于出水端16的高度时，微处理器13能够控制第二阀门6关闭，以使总水路的水不能流入蓄水单元3；当蓄水单元3存储的水的高度小于出水端16的高度时，微处理器13能够控制第二阀门6开启，以使总水路的水流入蓄水单元3。在以上过程中，蓄水单元3和外部水源1能同时给用水终端10供水，同时通过以上技术方案，蓄水单元3能够始终保持有一定容量的水，且该容量的水能够随着总水路中的水压变低而增多，随总水路中的水压变大而减少。此外，由于蓄水单元3和外部水源1同时给用水终端10供水，可以保证蓄水单元3中的水的水质，不会因为长期蓄水导致水质变坏。由于随着总水路的水压变低，停水的可能性将逐渐升高，而此时蓄水单元3中储存的水量也逐渐变多，以防止突然停水蓄水单元3来不及储存足够的备用水以供停水时使用。随着总水路的水压变高，停水的可能性将逐渐变小，而此时蓄水单元3中储存的水量也逐渐变少，可以防止因为蓄水单元3中储存的水量过多，导致蓄水单元3中的水更换周期变长影响水质。

由于在用水过程中水路受到用水装置的开启数量，以及用水用户的多少等因素，水路中的压力实际上时刻都在变化，一般在晚上用水高峰期时，水路的压力处于一个底值，而后半夜水路的压力处于一个高值，白天时水路压力处于低值和高值之间；因此我们不能简单的依据压力下降的速率就判断出水路是否要停水。由图1所示，在本实施例中，微处理器13能够在水压小于第一阈值且水压下降的速率大于第二阈值时，控制第二阀门6打开，同时控制升降机构18以驱动出水端16移动到相对蓄水单元3的最高位置，让蓄水单元储存尽可能多的水，以备停水时使用。由图3和图4所示，图3为本实施例中，储水系统的总水路的压力在一天内的变化图；图4为储水系统的总水路的水压在断水的过程中压力的变化值图。由图3所示，在18:00至24:00，总水路中的水压达到一天的最低值，大致在f3上下波动，其中最低值为f4；在24:00至5:00，总水路中的水压达到一天的最高值，大致在f1上下波动；在5:00值18:00，总水路中的水压，大致在f2上下波动。在本实施例中，总水路的水压设置两个阈值，分别为f5和f6，水压的下降速率设置第一阈值k1，其中f6<f5≤f4。由图4所示，f5所对应的时间为t1，f6所对应的时间为t2。当总水路中的水压F下降到f5时，计时器14开始计时t1，当经过固定时间到达t2时，再检测此时总水路中的水压值f4、f5、f6、t1、t2信息经控制电路传递给微处理器13，计算出这个时间段内水压的下降速率k2，其中，k2＝f5-f6/t2-t1,当k2≥k1时，水压速率检测单元5控制第二阀门6打开，开始给蓄水单元3注水，以上f5-f6、t2-t1等均取绝对值。在本实施例中，第一阈值为f5，第二阈值为k2。

由图3可知，总水路中的水压一天内的最低值为f4，当总水路中的水压低于f4时，储水系统为断水事件是一个大概率事件；而k2与k1的对比可以进一步排除总水路中的水压的下降不是由于总水路中水压不稳导致(总水路中压力不稳导致的水压下降持续时间极短，水压会很快恢复)，进而提升判断储水系统断水情况的准确性。

由图1所示，在本实施例中，储水系统还包含有第一阀门4，第一阀门4用以控制外部水源1出水或者不出水。储水系统还包含有第一单向阀9和第二单向阀7，第一单向阀9配置在第一水路8上，第二单向阀7配置在第二水路11上，第二单向阀7用以阻止蓄水单元3的水逆流到第一水路8上，第一单向阀9用以阻止蓄水单元3流向用水终端10的水逆流到第一水路8上。当停水时，用户在使用蓄水单元3的水时，配置第二水路11上且位于蓄水单元3上流的第二单向阀7能够有效的防止蓄水单元3的水逆流到第一水路8甚至逆流到外部水源1中，导致蓄水单元3的备用水不能被全部的利用。同理，配置第一水路8上的第一单向阀9能够有效的防止，由蓄水单元3流向用水终端10的水，流到第一水路8上，导致蓄水单元3的备用水不能被全部的利用。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种家庭储水系统，包括外部水源(1)、用以储存备用水的蓄水单元(3)，以及用水终端(10)，其特征在于，所述储水系统还包含水压速率检测单元(5)和第二阀门(6)，所述外部水源(1)和所述用水终端(10)连通组成第一水路(8)，所述第二阀门(6)和所述蓄水单元(3)相连通组成第二水路(11)；所述第二水路(11)并联在所述第一水路(8)上，所述第一水路(8)和所述第二水路(11)组成总水路，所述水压速率检测单元(5)用以检测所述总水路的水压和水压下降的速率，所述第二阀门(6)用以使所述第二水路(11)连通或断开；

所述第二水路(11)具有供所述蓄水单元(3)出水的出水端(16)、用以驱动该出水端(16)相对所述蓄水单元(3)上下活动的升降机构(18)、用以检测所述出水端(16)相对所述蓄水单元(3)高度信息的位置检测器(15)，以及连通该出水端(16)和所述第一水路(8)的出水管(17)，所述外部水源(1)和所述蓄水单元(3)能够一起给所述用水终端(10)供水；

所述储水系统还包括电连接所述第二阀门(6)、所述水压速率检测单元(5)、所述升降机构(18),以及所述位置检测器(15)的控制电路，所述水压速率检测单元(5)能够依据检测到的所述总水路的水压信息控制所述升降机构(18)，以驱动所述出水端(16)相对所述蓄水单元(3)移动到与所述总水路的水压信息相对应的高度。

2.根据权利要求1所述的一种家庭储水系统,其特征在于,所述水压速率检测单元(5)包含：用以检测水压的水压检测器(12)、用以计时的计时器(14)，以及电连接所述水压检测器(12)和计时器(14)的微处理器(13)；所述微处理器(13)能够通过来自所述水压检测器(12)和所述计时器(14)的信息计算水压的变化速率。

3.根据权利要求2所述的一种家庭储水系统,其特征在于,所述蓄水单元(3)上配置有水容量检测器(2)，该水容量检测器(2)用以检测所述蓄水单元(3)存储水的水位高度，所述水容量检测器(2)和电连接于所述微处理器(13)；当所述蓄水单元(3)存储的水的高度大于所述出水端(16)的高度时，所述微处理器(13)能够控制所述第二阀门(6)关闭，以使所述总水路的水不能流入所述蓄水单元(3)；当所述蓄水单元(3)存储的水的高度小于所述出水端(16)的高度时，所述微处理器(13)能够控制所述第二阀门(6)开启，以使所述外部水源(1)的水流入所述蓄水单元(3)。

4.根据权利要求2所述的一种家庭储水系统,其特征在于,所述微处理器(13)能够在水压小于第一阈值且水压下降的速率大于第二阈值时，控制所述第二阀门(6)打开，同时控制所述升降机构(18)以驱动所述出水端(16)移动到相对所述蓄水单元(3)的最高位置。

5.根据权利要求1所述的一种家庭储水系统,其特征在于,所述储水系统还包含有第一单向阀(9)和第二单向阀(7)，所述第一单向阀(9)配置在所述第一水路(8)上，所述第二单向阀(7)配置在所述第二水路(11)上，所述第二单向阀(7)用以阻止所述蓄水单元(3)的水逆流到所述第一水路(8)上，所述第一单向阀(9)用以阻止所述蓄水单元(3)流向所述用水终端(10)的水逆流到所述第一水路(8)上。

6.根据权利要求1所述的一种家庭储水系统,其特征在于,所述储水系统还包含有第一阀门(4)，所述第一阀门(4)用以控制所述外部水源(1)出水或者不出水。

7.根据权利要求1所述的一种家庭储水系统,其特征在于,所述第二阀门(6)为电磁阀，所述出水管(17)为柔性管道。